Примеры исходников - ниже. Сначала описывается метод для целых неотрицательных чисел.

Общий принцип 1: чтобы перевести число в некоторую систему счисления с основанием M ( цифрами 0, ..., M-1 ), иначе говоря, в M-ичную СС, нужно представить его в виде:

C = a_n * Mⁿ + a_n-1 * M^n-1 + ... + a₁ * M + a₀.

a_1..n - цифры числа, из соответствующего диапазона. a_n - первая цифра, a₀ - последняя. Сравните эту запись с представлением числа, например, в десятичной системе.   Из системы с большим основанием - в систему с меньшим      Очевидно, чтобы найти такое представление, можно       1. разделить число нацело на M, остаток - a₀.       2. взять частное и проделать с ним шаг 1, остаток будет a₁... И так, пока частное не равно 0.      Искомое число будет записано в новой системе счисления полученными цифрами.

Общий принцип 2: Если основание одной системы - степень другого, например, 2 и 16, то перевод можно делать на основании таблицы: 2 -> 16 : собираем с конца числа четверки ( 16 = 2 ⁴ ) чисел, каждая четверка - одна из цифр в 16-ричной с-ме. Пример ниже. 16 -> 2 - наоборот. Создаем четверки по таблице.

  Из меньшего основания - к большему:

Просто вычисляем C = a_n * Mⁿ + a_n-1 * M^n-1 + ... + a₁ * M + a₀, где М - старое основание. Вычисления, естественно, идут по в новой системе счисления.

Например: из 2 - в 10: 100101 = 1*2⁵ + 0*2⁴ + 0*2³ + 1*2² + 0*2¹+1=32+4+1=37.

Вообще говоря, можно сделать много хитрых трюков - в примерах реализаций они есть :)

Много вопросов задается относительно дробей и отрицательных чисел.

Отpицательные - модуль числа не меняется при переходе к другой СС, посему: запомнить знак, пpименить стандаpтный метод - поставить знак. Дальше буду говорить уже о положительных числах

• Десятичные дроби - пеpеношу запятую, запоминая, на какую степень основания умножил.

Например, перенос в троичном числе запятой с 4-го места от конца - то же, что и умножить его на 3⁴

121201,2112 * 3⁴ = 1212012112.

После стандаpтной пpоцедуpы с положительными числами поделить на этот множитель получившуюся дробь. Получится периобическая дробь - значит судьба Ваша такая. Помните: в 3-чной системе 1/3 = 0.1, а в десятичной - 0,(3). Неблагодарное это дело - с десятичными дробями оперировать.

• Обыкновенные - пpавильность дpоби сохpаняется относительно пpеобpазований, значит то же - стандаpт по числителю и знаменателю.

  Несколько примеров из Фидо.

Перевод десятичная -> двоичная:

Десятичное число D

1. Делим D на 2. Остаток - B0.

2. Частное снова делим на 2. Остаток - B1.

3. Повтоpяем, пока не полyчим 1/2=0 с остатком 1. Этот

последний остаток и есть стаpшая единица.

Пpимеp: D=154.

154/2=77, остаток=B0=0<

77/2=38, остаток=B1=1

38/2=19, остаток=B2=0

19/2=9, остаток=B3=1

9/2=4, остаток=B4=1

4/2=2, остаток=B5=0

2/2=1, остаток=B6=0

1/2=0, остаток=B7=1.

Итак, 154=10011010.

Перевод 2-ная -> 16-ная.

Пеpевод из двоичной системы исчисления в 16-тиричную осуществляется по таблице для каждых 4-х двоичных единиц:

0000=0 0001=1 0010=2 0011=3 0100=4 0101=5 0110=6 0111=7 1000=8 1001=9 1010=A 1011=B 1100=C 1101=D 1110=E 1111=F Например: число 111010110 = 0001'1101'0110 = 1D6

А вот алгоритм "хитрого" перевода со смещением. Работает ну очень быстро.

void DecToBin (long num,char *bin)

{

int i,j;

char tmp[33];

for (i=0; num; num>>=1, i++)tmp[i] = (num&1)?('1'):('0');

for (j=0; j<i; j++) bin[j] = tmp[i-j-1];

}

Перевод 16-ная -> 10-ная

Очень быстрая ассемблерная реализация.

;вход: AL == пеpвый символ (его код)

; AH == втоpой символ

;

;выход: AL == число (байт)

;

c2byte proc

sub ax,3030h

cmp al,9

jbe @cont1

sub al,7

@cont1:

cmp ah,9

jbe @cont2

sub ah,7

@cont2:

xchg ah,al

shl ah,4

add al,ah

ret

c2byte endp

Перевод 10-ная -> 16-ная.

function dec2hex(value: dword): string[8];

const

hexdigit = '0123456789ABCDEF';

begin

while value != 0 do

begin

dec2hex := hexdigit[succ(value and $F)];

value := value shr 4;

end;

if dec2hex = '' then dec2hex := '0';

end;

Перевод чисел из одной системы счисления в другую

Цель нашего урока научится переводить число из десятичной системы в любую другую позиционную систему счисления и наоборот. Но в начале мы рассмотрим, как можно представить любое целое неотрицательное число:

В позиционных системах значение записи целого числа определяется по следующему правилу: пусть a _na _n-1a _n-2…a ₁a ₀ — запись числа A, а _i – цифры, тогда

A = a n·pn+a n-1·pn-1 +a n-2·pn-2+...+a 1·p1+ a0·p0        (1),

где p — целое число большее 1, которое называется основанием системы счисления

 Для того, чтобы при заданном p любое неотрицательное целое число можно было бы   записать по формуле (1) и притом единственным образом, числовые значения различных цифр должны быть различными целыми числами, принадлежащими отрезку от 0 до p-1.

Пример:

1) Десятичная система

p = 10

цифры: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9

число 5735 = 5·10³+7·10²+3·10¹+8·10⁰

2) Троичная система

p = 3

цифры: 0,1,2

число 201₃ = 2·3²+0·3¹+1·3⁰

Замечание: нижним индексом в записи числа обозначается основание системы счисления, в которой записано число. Для десятичной системы счисления индекс можно не писать.

Представление отрицательных и дробных чисел:

Во всех позиционных системах для записи отрицательных чисел так же как и в десятичной системе используется знак ‘–‘.  Для отделения целой части числа от дробной используется запятая. Значение записи a _na _n-1a _n-2…a ₁a ₀, a _-1 a _-2…a _m-2 a _m-1a _m числа A определяется по формуле, являющейся обобщением формулы (1):

A = an·pn+a n-1·p n-1+a n-2·p n-2+…+a1·p1+a0·p0+a-1·p-1+a -2·p-2+…+am-2·p–(m–2)+am–1·p–(m–1)+amp–m     (2),

Пример:

75,6 = 7·10¹+5·10⁰+6·10^–1

 –2,314₅ = –(2·5⁰+3·5^–1+1·5^–2+4·5^–3)

Перевод чисел из произвольной системы счисления в десятичную:

Следует понимать, что при переводе числа из одной системы счисления в другую количественное значение числа не изменяется, а меняется только форма записи числа, так же как при переводе названия числа, например, с русского языка на английский.

Перевод чисел из произвольной системы счисления в десятичную выполняется непосредственным вычислением по формуле (1) для целых и формуле (2) для дробных чисел.

Перевод чисел из десятичной системы счисления в произвольную.

Перевести число из десятичной системы в систему с основанием p – значит найти коэффициенты в формуле (2). Иногда это легко сделать простым подбором. Например, пусть нужно перевести число 23,5 в восьмеричную систему. Нетрудно заметить, что 23,5 = 16+7+0,5 = 2·8+7+4/8 = 2·8¹+7·8⁰+4·8^–1 =27,48. Понятно, что не всегда ответ столь очевиден. В общем случае применяется способ перевода отдельно  целой и дробной частей числа.  

Для перевода целых чисел применяется следующий алгоритм (полученный на основании формулы (1)):

1. Найдем частное и остаток от деления числа на p. Остаток  будет очередной цифрой ai (j=0,1,2 …) записи числа в новой системе счисления.

2. Если частное равно нулю, то перевод числа закончен, иначе применяем к частному пункт 1.

Замечание 1. Цифры ai в записи числа нумеруются справа налево.

Замечание 2. Если p>10, то необходимо ввести обозначения для цифр с числовыми значениями, большими или равными 10.

Пример:

Перевести число 165 в семеричную систему счисления.

165:7 = 23 (остаток 4) => a₀ = 4

23:7 = 3 (остаток 2) => a₁ = 2

3:7 = 0 (остаток 3) => a₂ = 3

Выпишем результат: a₂a₁a₀, т.е. 3247.

Выполнив проверку по формуле (1), убедимся в правильности перевода:

3247=3·7²+2·7¹+4·7⁰=3·49+2·7+4 = 147+14+4 = 165.

Для перевода дробных частей чисел применяется алгоритм, полученный на основании формулы (2):

1. Умножим дробную часть числа на p.

2. Целая часть результата будет очередной цифрой am (m = –1,–2, –3 …) записи  числа в новой системе счисления. Если дробная часть результата равна нулю, то перевод числа закончен, иначе применяем к ней пункт 1.

Замечание 1.  Цифры a_m в записи числа располагаются слева направо в порядке возрастания абсолютного значения m.

Замечание 2.  Обычно количество дробных разрядов в новой записи числа ограничивается заранее. Это позволяет выполнить приближенный перевод с заданной точностью. В случае бесконечных дробей такое ограничение обеспечивает конечность алгоритма.

Пример 1:

Перевести число 0,625 в двоичную систему счисления.

 0,625·2 = 1,25 (целая часть 1) => a_-1 =1

0,25·2  = 0,5 (целая часть 0) => a-₂ = 0

0,5·2 = 1,00 (целая часть 1) => a-₃ = 1

Итак, 0,62510 = 0,1012

Выполнив проверку по формуле (2), убедимся в правильности перевода:

0,1012=1·2^-1+0·2-²+1·2^-3=1/2+1/8 = 0,5+0,125 = 0,625.

 Пример 2:

Перевести число 0,165 в четверичную систему счисления, ограничившись четырьмя четверичными разрядами.

0,165·4 = 0,66 (целая часть 0) => a_-1=0

0,66·4  = 2,64 (целая часть 2) => a_-2= 2

0,64·4 = 2,56 (целая часть 2) => a_-3= 2

0,56·4 = 2,24 (целая часть 2) => a_-4= 2

Итак, 0,16510 ” 0,02224

Выполним обратный перевод, чтобы убедиться, что абсолютная погрешность не превышает 4–4:

0,02224 = 0·4^-1+2·4^-2+2·4^-3+2·4^-4= 2/16+2/64+2/256 = 1/8+1/32+1/128 = 21/128 = 0,1640625

|0,1640625–0,165| = 0,00094 < 4–4 = 0,00390625

Перевод чисел из одной произвольной системы в другую

В этом случае сначала следует выполнить перевод числа в десятичную систему, а затем из десятичной в требуемую.

Особым способом выполняется перевод чисел для систем с кратными основаниями.

Пусть p и q – основания двух систем счисления. Будем называть эти системы системами счисления с кратными основаниями, если p = qn или q = pn, где n – натуральное число. Так, например, системы счисления с основаниями 2 и 8 являются системами счисления с кратными основаниями.

Пусть p = qn и требуется перевести число из системы счисления с основанием q в систему счисления с основанием p.  Разобьем целую и дробную части записи числа на группы по n последовательно записанных цифр влево и вправо от запятой. Если количество цифр в записи целой части  числа не кратно n, то надо дописать слева соответствующее количество нулей. Если количество цифр в записи дробной части  числа не кратно n, то нули дописываются справа. Каждая такая группа цифр числа в старой системе счисления будет соответствовать одной цифре числа в новой системе счисления.

Пример:

Переведем 1100001,111₂  в четверичную систему счисления.

Дописав нули и выделив пары цифр, получим 01100001,11102.

Теперь выполним перевод отдельно каждой пары цифр, пользуясь пунктом Перевод чисел из одной   произвольной системы в другую.

01₂=1₁₀=1₄

10₂=2₁₀=2₄

00₂=0₁₀=0₄

01₂=1₁₀=1₄

11₂=3₁₀=3₄

10₂=2₁₀=2₄

Итак,  1100001,1112 = 01100001,11102 = 1201,324.

Пусть теперь требуется выполнить перевод из системы с большим основанием q, в систему с меньшим основанием p, т.е. q = p_n. В этом случае одной цифре числа в старой системе счисления соответствует n цифр числа в новой системе счисления.

Пример: Выполним проверку предыдущего перевода числа.

1201,324 = 1100001,11102=1100001,1112

В шестнадцатеричной системе есть цифры с числовыми значениями 10,11,12, 13,14,15. Для их обозначения используют первые шесть  букв латинского алфавита A, B, C, D, E, F.

Приведем таблицу чисел от 0 до 16, записанных в системах счисления с основаниями 10, 2, 8 и 16.

Число в десятичной системе счисления	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
В восьмеричной	0	1	2	3	4	5	6	7	10	11	12	13	14	15	16	17	20
В двоичной	0	1	10	11	100	101	110	111	1000	1001	1010	1011	1100	1101	1110	1111	10000
В шестнадцатеричной	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	A	B	C	D	E	F	10

 Для записи шестнадцатеричных цифр можно использовать также строчные латинские буквы a-f.

Пример: Переведем число 110101001010101010100,11₂ в шестнадцатеричную систему счисления.

Воспользуемся кратностью оснований систем счисления (16=2⁴). Сгруппируем цифры по четыре, дописав, слева и справа  нужное количество нулей

000110101001010101010100,1100₂

и, сверяясь с  таблицей, получим: 1A9554,C₁₆

Вывод:

В какой системе счисления лучше записывать числа – это вопрос удобства и традиций. С технической точки зрения, в ЭВМ удобно использовать двоичную систему, так как в ней для записи числа используются только  две цифры 0 и 1, которые можно представить двумя легко различимыми состояниями "нет сигнала ” и "есть сигнал”.

А человеку, напротив, неудобно иметь дело с двоичными записями чисел из-за того, что они более длинные, чем десятичные и в них много повторяющихся цифр. Поэтому, при необходимости работать с машинными представлениями чисел используют восьмеричную или шестнадцатеричную системы счисления. Основания этих систем – целые степени двойки, и поэтому числа легко переводятся из этих систем в двоичную и обратно.

Задание на дом:

а) Запишите дату рождения всех членов вашей семьи в различных системах счисления.

б) Переведите числа из двоичной системы в восьмеричную и шестнадцатеричную, а затем проверьте результаты, выполнив обратные переводы:

а) 1001111110111,011₂ ;

б) 1110101011,1011101₂